CN103695007B - 一种用于煤净化提质中的耙齿装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于煤净化提质中的耙齿装置，该耙齿装置包括耙齿桁架、耙齿组以及平煤杆，其中耙齿组设置在耙齿桁架的下部，耙齿组的下部布置有用于放置煤并对煤进行分离的旋转盘，耙齿组的后部安装有平煤杆。该耙齿装置步进能够采用大处理量连续进料装置，而且因其采用主辅道设计，可在保证停留时间的限制要求下，有效降低大型转底炉的旋转速度。

Description

一种用于煤净化提质中的耙齿装置

技术领域

本发明涉及一种耙齿装置，尤其涉及一种用于煤净化提质中的耙齿装置。

背景技术

近年来，随着世界经济的高速发展和自然资源的持续消耗，煤炭资源出现了严重短缺，仅以2008年为例，全球煤炭短缺2500万到3500万吨，而到2009年底，这一数字就达到了7000万吨。地球上褐煤地质储量约为4万亿吨，约占煤炭储量的40％，我国褐煤储量亦占全国煤炭总储量的1／8以上，主要分布在内蒙古东部、云南东部、东北和华南也有少量。

面对日益加剧的煤炭资源短缺问题，但是因褐煤煤化程度低、水分高、在空气中易风化碎裂、发热量低、不便于远距离运输褐煤等的缺点，使得褐煤不被人提及，但是随着低阶煤炭资源的利用问题，如今褐煤也被人们逐渐提上日程。现有褐煤的开发方式仅用做坑口电厂燃料和坑口气化原料，限制了褐煤资源的合理开发利用，因而必须找到一种合理、经济的方式对这一煤种加以利用。

从上个世纪70年代开始，褐煤等低阶煤的低温干馏技术逐渐被人们重视起来，迄今为止在不断探索的几十年里，褐煤低温干馏技术尚未实现真正意义上的工业化。国内外典型的褐煤热解工艺包括：美国的TOSCOAL工艺、ENCOAL工艺，德国的LR工艺，澳大利亚的流化床快速热解工艺，前苏联的3TX(ETCh)175工艺、中国的固体热载体新法干馏工艺等。以上热解工艺从加热方式上可分为外热式和内热式热解工艺。其中内热式工艺若再从热载体物性方面细分，可以划分为气体热载体内热式热解工艺和固体热载体内热式热解工艺。对于褐煤此类高水分的煤种，干馏提质的第一步是进行干燥，干燥回转炉工艺由于其供入风量以及窑体直径的限制，很难进行大型化应用，褐煤的处理量相对较小；干馏提质的第二步则是无氧环境下煤的干馏过程，若提质设备的热载体采用固体载热，则系统存在不易密封、旋转提升设备复杂，热载体磨损导致半焦灰分过大等问题，工业化阶段若采用市场成熟的密封系统则会造成明显的系统投资过大，影响产品的销售和市场占有率。以上现有技术的各种工艺缺陷，使褐煤干燥热解干馏工艺处于规模示范阶段。

目前，国内外对低阶煤提质设备的供料方式很多，主要有以下几种：

专利号为CN92102305.7的立式半焦炉及其生产工艺，具体公开以下内容:这是一种闭路式外加热立式半焦炉，炉体由4～12个扁锥体结构的干馏室组成，火道为5～7层折流燃烧结构，采用长焰煤、褐煤等低阶煤为原料，选择一定粒度的炭块送入由高岭砌筑的干馏室内进行中温干馏。干馏室的侧壁锥度保证炭块边结焦边靠自重顺利下降，待半焦下降至夹套循环水道进行冷却，由人工打开排料口自动排料，排料间隔为15～30分钟一次，然后落入料车喷水冷却。这是一种半连续生产的立式半焦炉。

专利号为CN201110102342.0的一种大型低阶褐煤提质塔具体公开了以下内容：此发明提供了一种大型低阶褐煤提质塔，用于对低阶煤进行提质处理，得到半焦、焦油和高纯煤气；所述提质塔由多个单元塔组合而成，高温烟气经过加热管由最下层单元塔自下而上呈S型进入各单元塔，释放出热量加热塔内的煤粒，煤粒自上而下不断下落，碰撞到加热管通过导热及接受塔内辐射热而快速升温，完成水分和挥发份的析出，实现干馏过程。褐煤自单元塔顶部落入单元塔内，经均布板3均匀撒落，再与防磨瓦碰撞接触，以降低速度，减轻对加热管得磨损。为延长干馏时间，在每个单元塔下部设计一个锁气器，发明采用连续式生产方式。

现有的低阶煤提质设备进料装置主要存在以下几方面的缺点：

（1）采用间歇式进料方式和半连续生产方式，处理量小，无法实现工业化生产；其他连续进料生产方式，虽然处理量较大，但无法实现百万吨级以上的年处理量。

（2）大型转底炉往往质量大，惯性大，载荷大，快速旋转会导致设备整体机械性能下降，同时，低阶煤在炉内有停留时间的限制，停留时间过长，会导致低阶煤在炉内过反应，时间过短，则反应不充分。

（3）其他进料装置进料过程中未解决热载体与低阶煤接触面的受热均匀问题。

（4）其他大型褐煤处理设备进料装置部件尺寸大，载荷集中，产生的应力大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于煤净化提质中的耙齿装置，该耙齿装置步进能够采用大处理量连续进料装置，而且因其采用主辅道设计，可在保证停留时间的限制要求下，有效降低大型转底炉的旋转速度。

为了达到以上目的，本发明提供了一种用于煤净化提质中的耙齿装置，该耙齿装置包括耙齿桁架、耙齿组以及平煤杆，其中耙齿组设置在耙齿桁架的下部，耙齿组的下部布置有用于放置煤并对煤进行分离的旋转盘，耙齿组的后部安装有平煤杆。

优选地，耙齿桁架包括有设置在底部的桁架支座以及在桁架支座上固定连接的多条简支，耙齿组设置有多组，每组设置有多个耙齿。

优选地，所述每组耙齿组设置有两个耙齿，其中一个耙齿为主耙齿，另一个为副耙齿，耙齿组沿左右方向平行设置。

优选地，耙齿组的组数为3-6组。

优选地，平煤杆为3-5个。

本发明相较于现有技术所具有的优势在于，

（1）采用大处理量连续进料装置，可年处理百万吨以上低阶煤。

（2）采用主辅道设计，可在保证停留时间的限制要求下，有效降低大型转底炉的旋转速度。

（3）采用大平煤杆设计，使热载体和低阶煤接触面平整均匀，保证受热均匀，防止局部过热现象。

（4）采用主副耙齿设计，增加耙齿数量，在同等荷载下，减少耙齿施加载荷后产生的应力。

附图说明

图1是本发明中耙齿装置的结构示意图；

图2是图1中耙齿组布置示意图。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

参见附图1，是本发明中耙齿装置的结构示意图。如图1所示，本发明的这种用于煤净化提质中的耙齿装置，该耙齿装置包括耙齿桁架1、耙齿组2以及平煤杆3，其中耙齿桁架1包括有设置在底部的桁架支座以及在桁架支座上固定连接的多条简支，耙齿组2设置在耙齿桁架1的下部，耙齿组2设置有多组，每组设置有多个耙齿，优选设置为两个耙齿，其中一个耙齿为主耙齿，另一个为副耙齿，耙齿组沿图中所示的左右方向平行设置，优选为设置有3-6组耙齿组，耙齿组3的下部布置有旋转盘（图中未示出），耙齿组2的后部安装有平煤杆3，平煤杆3优选为3-5个。当进行煤净化提质时，旋转盘旋转，耙齿起到犁的作用，能够将煤从旋转盘的外侧不断推往旋转盘中心，然后由旋转盘中心开口落入到煤净化提质的下一道工序，平煤杆将耙齿耙过的煤进行削峰平煤处理，让整个盘面保持均匀高度，使热载体可以与低阶煤进行均匀热交换。

参见图2，是图1中耙齿组的布置示意图。如图2所示，以设置有五组的耙齿组为例，图中的圆代表旋转盘上每组耙齿所能够清扫煤的区域，五组耙齿的设置为从旋转盘的外圆到内圆两两一组，一组中直径较大的为主耙齿，直径较小的为副耙齿，其具体的工作过程如下：煤从耙齿R10落入旋转盘，煤随着旋转盘一起低速旋转，旋转一周后，遇到耙齿R10和R9，在成一定角度的耙齿的推动下，被推入下一道，耙齿R10是主耙齿，承担大部分的耙煤任务，R9是副耙齿，辅助R10将主耙齿无法推到的低阶煤推入下一道。由于固体煤的流动性差，所以按一定比例设计了不同长度的主副耙齿，在不同的安装位置进行安装，将一个耙齿的推煤任务分给两个耙齿，防止煤在单个耙齿设计中在耙齿中部越堆越高，甚至越过耙齿，导致整个设备的传动系统失效。同时，在煤的行走路径上形成主辅道，R10对应的是主道，R9对应的是辅道，主辅道共同形成煤行走的第一道路径，在行走过程种，可以通入气载体对煤进行加热，实现煤的干燥、热解干馏等工艺过程，并且，如果设备继续进行放大的话，可以继续增加辅道耙齿，加大连续生产的处理量，而且可以通过改变耙齿的组数，每组耙齿的个数和每个耙齿的长度设计不同的行走路径，从而改变不同煤种需要的停留时间和整个转底炉设备的旋转速度，满足不同煤种对停留时间的要求和大型低阶煤转底炉技术对旋转速度的要求。另外因在耙齿后还设置有平煤杆，可将耙过的煤进行平整，实现均匀平铺，便于热载体均匀加热。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种用于煤净化提质中的耙齿装置，其特征在于，该耙齿装置包括耙齿桁架(1)、耙齿组(2)以及平煤杆(3)，其中耙齿桁架(1)包括有设置在底部的桁架支座以及在桁架支座上固定连接的多条简支，耙齿组(2)设置有多组，每组设置有多个长度不同的耙齿；耙齿组(2)设置在耙齿桁架(1)的下部，耙齿组(2)的下部布置有用于放置煤并对煤进行分离的旋转盘，耙齿组(2)的后部安装有平煤杆(3)。

2.根据权利要求1所述的用于煤净化提质中的耙齿装置，其特征在于，所述每组耙齿组设置有两个耙齿，其中一个耙齿为主耙齿，另一个为副耙齿，耙齿组沿左右方向平行设置。

3.根据权利要求1或2所述的用于煤净化提质中的耙齿装置，其特征在于，耙齿组(2)的组数为3-6组。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的用于煤净化提质中的耙齿装置，其特征在于，平煤杆(3)为3-5个。

5.据权利要求3所述的用于煤净化提质中的耙齿装置，其特征在于，平煤杆(3)为3-5个。